工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制.pdf

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1、现代制造工程!#（$）工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制!陈!威!迟宝山摘要!论述齿轮传动系统噪声产生的原因及频谱分析方法。介绍多种降低噪声的措施，提出一些低噪声工程机械设计原则。关键词：工程机械!传动系统!噪声中图分类号：#$%&!文献标识码：!文章编号：$()$%$%（&*+）*$*,$*-%&()*+*,-(*+./&+01&,&+2)*1 01*+(3(&+&4)+2+)1+2 3)/5*+/(!65)+7)，65 8*&(5*+9:(01*/0!;5)1)*(&+&4+&()=)+/-()/01=3/5*1*/0)1(0/*1).(/=().?*(0,-(&3)1)2=,*0&+(&

2、4,&A+&().)(2+2*1)=0 4&1A*1.BC)-A&1.(：D+2+)1+2 3)/5*+/(!;1*+(3(&+!%&()!一、齿轮传动系统噪声产生的原因、频谱特性及传播途径!$.齿轮传动系统噪声产生的原因渐开线齿轮在传动过程中，由于齿轮、轴、轴承、箱体等零部件在加工和安装时必然存在误差，齿面的凸、凹不平会引起点接触，齿面之间有相对滑动以及啮合过程中的不连续性和载荷的不均匀性等，这些因素均能造成摩擦、振动甚至冲击的现象，并且消耗了一部分传递的功率，其大部分立即转变为热能的形式，导致整个机构和润滑油的温升，少部分以振动和噪声的形式通过箱体，基座等介质，向周围传播和辐射，而其后也!

3、原航天工业总公司环保基金 建字（$/%）*&,#资助项目图+!自动加药程序!（子程序&）图-!自动上水程序!（子程序%）!如图(所示，由 012 内部时间继电器控制，当到防锈水更换周期时，子程序+开始运行。此时，排水阀门打开排水（同时中间浮子开关功能丧失）。当下浮子开关接通时（说明水已排完），排水阀门关图(!自动换水程序（子程序+）闭，回 水 口关 闭，上 水阀门 打 开 并恢复 中 间 浮子开 关 的 功能。自 动 加药系统工作，由于 换 水 时加药 的 重 量与平 时 补 充时加 药 的 重量 不 同，因此，由 下 浮子开 关 控 制加药 器 第 二个压 力 开 关工 作，来 控制换水时的

4、加药量。作者通 讯 地 址：郑 州 市 中 原 西 路+$号 中 原 工 学 院 机 械 系（+-*)）电话：（*%)$）)(/,),$收稿日期：&*%*)*,$,!设备设计与维修!万方数据现代制造工程!#（$）转变为热能。齿轮噪声的强、弱与同时产生的机械振动有很大的关联，也与传递功率的大小、齿轮载荷、节线速度、运动精度、润滑条件等因素有关。就一对齿轮而言，大、小两个齿轮在运转过程中出现节线冲击力和啮合冲击力，从而激起齿轮的啮合噪声。节线冲击力图!渐开线齿 轮啮合是由两轮齿啮合时齿面摩擦力方向的改变而产生的。图!所示为齿轮啮合时摩擦力的变化情况。齿轮的接触线在啮合过程中沿啮合线从!向 移动。是

5、节点，在接触点由!向 的移动中，相对滑动速度逐渐减小，到达 点时速度为零。而在由 向#的移动过程中相对滑动速度方向改变。因而，点是速度方向的转折点。由于相对滑动，因而也存在摩擦力。摩擦力的方向随相对速度的改变而改变。所以，点又是摩擦力方向的转折点。节线冲击力与传递力矩、齿面间摩擦系数及相对滑动速度的大小有关。齿轮传递功率越大，齿面粗糙度越大，转速越高，齿轮的节线冲击力就越大。啮合冲击力是在齿轮运转过程中所发生的齿与齿之间碰撞而产生的冲力。实际齿轮在运转过程中要发生变形，再加上齿轮的制造安装误差等，使得齿轮在运转过程中发生齿与齿之间相互撞击而辐射噪声。其中齿轮的转速对其噪声的影响最大。当转速升高

6、，辐射声压级随之提高。若用!表示初始速度，!#表示改变后的速度，则声压级的变化量为$#%&（!%!#）。原“西德工程师协会”对齿轮噪声的论证认为，在齿轮轮齿相互接触时噪声由齿根进入齿轮，并从齿轮的整个表面上发出空气声。但是一部分激励力仍然作为固体声由齿轮传入轴承，使轴承的各部分产生发声振动。轴承将此激励到齿轮箱体，壳体就因其刚性不同而或多或少地辐射噪声。激励的固体声通过基础螺栓传至底盘、动力舱壁等，使其振动而发出空气声。#(齿轮传动系统噪声的频谱特性噪声频谱图可以清楚地表示出整个音频范围内声压级的分布情况，三维频谱图还能表示出不同时域、不同频域下声能的变化情况。频谱图上各尖峰对应的频率可能是轴

7、的回转频率、齿轮啮合频率及其高次谐波、齿轮及其它构件的固有频率、轴承噪声频率以及箱体固有频率等。齿轮传动系统噪声频谱图可通过实测获得，因为工程机械噪声具有离散噪声频率的特性，因此仅仅采用倍频程分析或!%)倍频程分析是不够的，必须用等百分比或等带宽的频率分析仪连续扫频。绘制噪声频谱图的仪器过去通常由电容传声器、阴极跟随器、频率分析仪和电平记录仪组成。最近，由我国应怀教授开发研制成功的具有国际先进水平的*+,系列信号与信息自动采集处理系统，大大提高了测试工作的速度、精度和可靠性。为准确地判定每一个尖峰是由哪个声源造成的，必须对声源进行频率计算。为了更全面地掌握每个声源的频率特性，还应对这些声源单独

8、进行频谱分析。此外，还应对齿轮传动系统进行振动测量和激振试验，以便确定高速回转轴的不平衡量、箱体的最大噪声发射区以及某些声源的固有频率和箱体的频幅特性曲线等。齿轮噪声频率与齿轮啮合频率相互对应，当齿轮安装有较大偏心量时，啮合频率还往往伴有上、下边频带。齿轮的固有频率与转速无关，齿轮振动时将出现不同振动形态的多个固有频率。由于齿轮的齿宽相对于外径来说比较小，因此齿轮承受冲击时，产生的振动主要是轴向振动。当齿轮的振动频率等于它的固有频率时，齿轮将因共振而产生很大的噪声，因此设计过程中必须注意使齿轮啮合频率避开共振频率问题。齿轮啮合频率和圆柱齿轮的基频及高阶固有频率可用通用公式计算，对于形状复杂的齿

9、轮，可用有限元计算，也可用敲击法或激振器对齿轮激振，测出齿轮的固有频率。)(齿轮传动系统噪声传播途径声的直接传播是由声源产生的空气声，不经过其它媒质的中介作用，直接传给接受者。此时声能由于反射而发生方向变化，由于吸收而发生强度变化。声的间接传播是由声源产生的声音，首先完全地或部分地以固体声、液体声或空气声的形式在齿轮传动系统内传导，然后从一个有适当辐射条件的受激构件（如齿轮箱等）以空气声辐射出来，传给接受者。在间接传播途径中，可出现固体声、液体声、空气声以及单个构件之间的多次转化。图#所示是齿轮噪声传播途径框图。当声源的振动频率与齿轮箱壁或其它零部件的固有频率重合时，则会使这些构件处于共振状态

10、，形成非常强烈的固体声激励，使工程机械的噪声明显增大，在分析工程机械噪声源时，对固体声激励问题不可忽视。二、工程机械传动系统的噪声治理途径针对典型齿轮传动系统的振动、噪声，使用最优化理论，建立传动系统有阻尼多自由度振动力学模型和隔振解析方案，以振动加速度为目标函数，用有限元程序进行模态分析和动力响应分析，及噪声治理后对运#-设备设计与维修 万方数据现代制造工程!#（$）图!齿轮传动系统噪声的传播途径动精度的影响，优化隔振设计，取得可供隔振设计参考的数据，并在上述分析预测的基础上采取下列减振降噪措施。#$直接控制声源的振动与噪声#）改进设计：改进传动链设计，降低负荷较大、易产生振动与噪声的齿轮线

11、速度；提高齿轮轮体或箱体的结构刚性。!）动平衡：为控制齿轮轴的不平衡量，在齿轮上均配有类似于磨床砂轮的平衡装置，高速运转情况下，用加速度计测量前、后轴承部位的水平振幅。若振幅较大，则对平衡块的相位及质量进行调整。%）磨齿：磨齿是一种提高齿轮加工精度降低齿轮噪声的有效措施。经试验，线速度超过#&()的高速齿轮，应当进行磨齿，齿轮精度由*级提高到+级。齿顶或齿根突出的现象必须克服。,）研齿：对于成对的弧齿锥齿轮进行研齿，不仅可以降低齿面粗糙度，而且能进一步改善齿面接触区。-）离子氮化：弧齿锥齿轮经高频淬火或火焰淬火后，变形甚大，精度降低，特别表现在热处理前、后齿面接触区有很大变化。采用离子氮化工艺

12、，这不仅可提高弧齿锥齿轮的齿面硬度，而且会大大降低热处理变形。+）剃齿、电解磨齿：用剃齿刀修形或电解磨齿的方法纠正齿形中凹的现象。*）齿顶修缘：齿顶修缘对减小齿轮的运动冲击，降低齿轮噪声，特别是去除杂音是很有效的，拟用磨齿机进行修缘，着重研究合理的修缘量和修缘齿廓与正常齿廓平滑过渡问题。.）轴承精度：提高滚动轴承的精度以及对轴承和弧齿锥齿轮做细调整。/）齿轮轴上开槽：在整根齿轮轴上铣一根通槽，以提高噪声的损失系数，降低声速。#&）固定杆：在齿轮箱中与齿轮轴线垂直方向设置一个固定杆，两头用双头螺栓连接在箱壁上，从而改变固有频率，此时固定杆作为表面的交差点使上、下两部分作反向振动从而降低噪声辐射。

13、#）附加质量块：在轴承支点上加上附加质量，可以直接在固体激励地点提高机械固有阻抗，降低振动激励，减少受激励物件的空气发射声。#!）限制结构振动：齿轮箱体表面各点辐射的噪声与箱体表面的振动速度成正比，因此振动速度最大的区域就是箱体表面的最大噪声发射区。在车辆运动情况下，用拾振器逐点测量箱体表面的振动速度，即可描绘出等振动速度曲线。在振动速度较大的区域用无机粘接或点焊的方法加上筋板，限制箱体表面的振动速度，同时还可增大面间阻尼，从而达到控制噪声的目的，以往经验表明，附加的筋板必须一直连接到箱体底面，孤立地在振动速度较大的区域添加筋板难以达到限制箱体表面振动速度的目的。附加的筋板与边线不平行时效果最

14、好。#%）选用高精度齿轮：齿轮的各项精度对于噪声均有很大影响，特别是齿形误差、齿向误差和周节误差的影响。剃齿的齿形往往发生中凹的现象，这在运动中会造成二次冲击，而使齿轮噪声显著增大，此外，齿顶和齿根突出也有极大危害。同一个齿轮上的轮齿，若齿形不一致，有的压力角偏小，有的压力角偏大，则在运动过程中必然会造成很大的冲击，产生强烈的杂音及周期性噪声。#,）弧齿锥齿轮副安装位置的装配和调整：弧齿锥齿轮安装中心距的变化对齿面接触区影响很大，如把主动轮的安装中心距减小（即节锥顶前进），那么为保证固定的啮合侧隙，被动轮应增大安装中心距。由于锥齿轮沿齿向上各点模数是变化的，大端模数大，小端模数小，因而，主动轮

15、安装中心距减小时，在新的啮合位置上，主动轮的模数加大，而被动轮模数减小，这样，就使主动轮上的齿面接触区向齿顶方向移动，而被动轮则相反。此外，对于圆弧齿锥齿轮和延伸外摆线锥齿轮，齿向上各点螺旋角也不相等，大端螺旋角大，小端螺旋角小。当主动轮安装中心距减小时，主动轮对应点的螺旋角变大，被动轮对应点螺旋角变小，因此引起主动轮轮齿的凹面接触区向大端移动，凸面接触区向小端移动。由于安装中心距变化时，模数和螺旋角同时变化，因此啮合区就产生变化。初步试验表明，当装配中心距与加工中心距的不一致超过&$&#时，接触区和噪声都明显变坏。!$将振源与噪声的辐射体隔离将噪声源与噪声的辐射体隔离，就是要切断固体声的传递

16、路线。在能量尚未向外传播之前，即在尽量靠近声源的位置采取隔离措施。如在主变速箱与底盘之间采用弹性与粘性组合支承等。弹簧与阻尼材料组合减振是近些年发展起来的当今最好的基座减振设计，我国西安红原铸锻厂从德国引进的全国最大、最先%.设备设计与维修 万方数据现代制造工程!#（$）进的螺旋锻锤基础就是采用由一种叫威斯克的粘性材料制成的阻尼器与弹簧组合减振装置，减振效果十分显著。另外，在齿轮花键孔内涂抹减振材料，在轴承端盖下垫一层较厚的耐油橡胶，这种方法抑制由固体声或空气辐射所传来的激励，起到消声作用，且对防止齿轮箱的渗油也有益。!）噪声的辐射体上施加阻尼在齿轮端面上喷涂或钻通孔灌注橡胶，减小齿轮轮体的振

17、动，达到降低齿轮噪声的目的。较好的减振材料是聚胺脂橡胶，它有极好的弹性，而且耐油、耐高温，与钢制品表面的附着力也很强。将多联齿轮改为单件组装式，以增大面间阻尼及在动力舱壁上用无机粘结或点焊的方法合理加筋等。）涂层降噪涂层降噪具有不需改变机械结构和其它任何条件就能起到减振降噪作用的优势。自!#$年起，日本的二吴正美等人首次对热喷涂层的降噪效果进行研究，取得较好的降噪效果。在全军表面工程重点实验室，笔者曾用电弧喷涂、火焰喷涂进行过专题涂层降噪工艺研究，初步试验验证，%&(涂层材料具有()*的降噪效果，且涂层防腐、耐磨、隔热、抗氧化等性能均好。(）磁性阻尼器拟利用磁斥力替代产生噪声的机械传动零件间撞

18、击力控制噪声，由于这种方法降噪幅度很大，设计合理的磁性阻尼器可将零部件间的冲击噪声降为零分贝。目前永磁阻尼和电磁阻尼的适用范围、金属撞击力与磁斥力的匹配问题、电磁阻尼器的制造工艺问题以及相关的理论和工艺问题有待探索。+）改善润滑条件由于润滑油的质量、压力、温度、粘度、流量及清洁程度等因素不理想而造成齿轮严重胶合和过快磨损，也会产生过度的齿轮噪声。润滑的效果主要取决于润滑剂的质量和性能，关键技术是添加剂的特性。添加剂可以赋予润滑剂本身不具备或不足够具备的特殊功能。最新研制的耐高温、高性能、无污染的金刚石纳米微粒添加剂润滑油具有下述特点：（!）纳米微粒大多为圆球状，能起到类似“球轴承”的作用，从而

19、提高润滑性能；（）在重载或高温条件下，两摩擦表面间的球形颗粒压扁，形成一滑动系，降低了摩擦和磨损；（(）纳米微粒可以填充摩擦表面的微坑和损伤部位，起一种修复作用。,）研制金属橡胶隔振器金属橡胶由高弹金属丝压制而成，可制成各种形状，其特点是弹性好、阻尼性好（钢丝间内摩擦）、耐油、耐热、耐腐蚀、承载能力强等。该技术由俄罗斯最先研制成功，并在航空、航天、国防等多领域得到应用。我国起步较晚，虽也研制成功，但应用面较小，在工程机械上应用还是空白。将其用于发动机、传动系等各刚性联接处，必将大幅度降低工程机械的振动与噪声。-）应用形状记忆合金形状记忆合金具有高阻尼、高弹性和记忆效应三大特点。将其用于悬挂系统

20、的结构件等，将结构材料换成功能结构材料，从而起到减振降噪的作用。.三、低噪声传动系统设计原则和方法低噪声传动系统的设计原则包括如下内容：（!）主传动系统的合理配置。（）传动轴及齿轮结构的合理设计。（(）避免结构共振。（+）提高齿轮箱体的刚性。（,）合理选择润滑方式及轴承结构等。!/主传动系统设计!）尽量缩短主轴的高速传动链。由于空转齿轮处于“非约束”的自由状态，它比其它齿轮更容易向外发射噪声，因此应通过合理设计，把空转齿轮的对数减到最少。）高速会在齿轮、轴承、皮带以及连接件上产生很大的冲击。随着速度的增加，噪声级将按指数方式增加。对齿轮来说，线速度增加一倍时，噪声将增大-)*。因此在设计转速分

21、布图时，应避免使中间轴的转速过高。(）避免猛烈升速。较大的升速传动会引起较大的啮合冲击，而且由齿面摩擦所产生的噪声也随着升速传动而急剧增大。特别是传动链的初级，若采用较大的升速传动，会使传动系统总是在高速运转的不利条件下工作，这对于控制噪声是不利的。因此，当需要较大升速比时，应采用“逐步升级”的方案。/齿轮及传动轴结构优化设计!）利用模态分析理论优化齿轮及传动轴结构设计。增加轮体刚性，提高其固有频率对于减小振动与噪声是极为有利的。传统的齿轮及传动轴结构设计技术是在“试错法”（0123&435)461171）的基础上发展起来的，采用反复实验修正的方法来寻求满足使用要求的结构。更科学的结构设计应当

22、是建立在数学力学分析基础上的优化设计。传动系统激振所辐射噪声的量级及分布规律与齿轮表面的振动速度有密切关系，而齿轮表面振动速度的大小及分布规律，在传动力一定的条件下，主要取决齿轮本身的振动特性及阻尼大小，因此，齿轮表面的声辐射与其表面的振动速度直接有关。齿轮表面声辐射的强度与齿轮振动模态有关，不同模态的声辐射强度+$.设备设计与维修.万方数据现代制造工程!#（$）小波分析在深孔加工刀具故障诊断中的应用!李!飞!王江萍!孙志英摘要!在小波分析的理论基础上，讨论小波包在故障信息提取中的应用。小波包频段能量故障特征提取方法，克服了传统的信号处理方法不易提取微弱故障信息的不足。并举例说明该法的实用性。

23、关键词：小波分析!故障诊断!特征提取中图分类号：#$%!文献标识码：&!文章编号：%$%(%(（)*+）*%*,-*(%&()(*&+&),-.-&+/.*-&00).1&*.2+.+*3(14*(56&4)*/.&7+2-.-26/(0832)(0521(-.+7!9.:(.，%&+7;.&+70.+7，?-*5&1*!./012 01234205678 97:5:3;:5:，2/24G 97:2A 3/7=2820?7620 5:G5=2/E H3 50 3=2463D2:012:13407G2 3;2B047605/G 012 9 63/=2/053/78:5G/78?4362:5/G

24、D2013AE&/A 012?476056795850 3;015:D2013A 5:588CD5/702A 9 7/2BI7D?82J(,A25/-：%&()(*&+&),-.-!:&4)*/.&7+2-.-!:(&*45(B*5&1*.2+!一、引言在机械设备故障诊断技术中，信号处理是故障诊断成功与否的关键，其目的是提取设备中的故障特征信息，为故障诊断提供依据。而传统的信号处理技术已满足不了对微弱故障特征提取、早期故障诊断及非平稳信号特征提取的要求。小波分析等先进的信号处#理技术为故障诊断中这些难题的解决提供了理论基是不同的，声辐射强度较大的那些模态称为“优势模态”，如能抑制这些优势模态，

25、便可降低齿轮的声辐射强度。利用模态分析方法可以识别结构的各阶模态，再利用振动与声信号的相关分析，找出优势模态，采取附加阻尼的办法抑制优势模态，从而达到降低噪声的目的。实际设计时，可用 H385AK34:或有限元软件自带的建模工具建模，用模态分析模块分析计算。)）对于辐板式或其它结构刚性不好的齿轮，可在设计阶段即考虑采用阻尼环或施加约束阻尼层等降低噪声的措施。为预测阻尼对齿轮动态特性的影响，计算其阻尼效果，应运用有限元方法，利用有限元程序对阻尼前、后的齿轮阻尼系统的模态及动力响应进行分析比较，并对齿轮减振降噪效果进行试验研究。笔者曾采用该方法对冲床连杆瓦阻尼隔振设计进行了数值模拟优化和实验验证，

26、取得了较好的效果。(）多联齿轮应拆成单件加工，这样不但易于保证加工精度，而且可增大结合面之间的阻尼。+）初级传动组可采用窄齿传动。这样不但可以相对地缩小齿向误差对齿面接触状况的影响，而且可以避免由于“泵油”的反弹力过大而使齿轮处于双面啮合的状态。-）斜齿轮啮合时重合系数大，运转平稳，应尽量用斜齿轮传动代替直齿轮传动。）实验表明，对于一般加工精度的齿轮来说，较大的齿侧间隙比较小的齿侧间隙更为有利。$）尽量选择非整数的齿轮传动比，以避免周期误差的影响。,）提高传动轴的刚性，以保证在承受较大负载时，齿轮仍能处于正常的啮合状态。L）对于高速回转轴应进行动平衡试验，或者在轴上配置动平衡机构，以减小运动冲

27、击。此外，还应合理布置箱体筋板，提高其固有频率，限制箱壁的振动速度、采用油雾润滑代替浸油飞溅润滑、用滑动轴承代替滚动轴承、保证轴承座有良好的刚性。上述各种降噪措施应组合应用，综合治理。参!考!文!献%!MN263/56 OE 工程机械低噪声设计J P52:28 Q43GJ R/GJ P45=2:，%LL，)（,）)!S3143:TJ TJ 降低工程机械噪声的措施J MA：M7CD7:615/2/IA52/:0，%LL，()（)）(!陈威J 冲床降噪的实验研究与有限元分析J 北京：北京图书馆，%LL$作者简介：陈威，工学博士，副教授。作者通讯地址：北京长辛店杜家坎)%号，装甲兵工程学院机械工程系

28、（%*$)）收稿日期：)*(*L%-,!设备设计与维修!万方数据工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制作者：陈威，迟宝山作者单位：北京长辛店杜家坎21号,装甲兵工程学院机械工程系,100072刊名：现代制造工程英文刊名：MODERN MANUFACTURING ENGINEERING年，卷(期)：2004，(1)引用次数：0次 参考文献(3条)参考文献(3条)1.Bzeconick M 工程机械低噪声设计 1996(8)2.Cohros H H 降低工程机械噪声的措施 1996(2)3.陈威 冲床降噪的实验研究与有限元分析学位论文 1997 相似文献(10条)相似

29、文献(10条)1.期刊论文 李福龙.刘安心.刘红良.Li Fulong.Liu Anxin.Liu Hongliang 军用工程机械传动系统的模块化设计-工程机械2008,39(3)为提高装备的通用性、保障性和设计灵活性,将模块化理论引入军用工程机械设计领域,选用典型军用轮式装载机齿轮传动系统,将现有模块化设计方法进行综合应用.首先运用系统分解和层次分析法对工程机械传动系统进行功能分析,确定其功能界定、功能层次和功能元;其次,运用基于信息流的方法对传动系统进行初步模块划分,对于未被划分到模块中去的功能元,将其与已划分的模块一并进行相关度分析,计算其相关度矩阵,根据该矩阵确定最终模块划分方案;最

30、后,对理论上划分的模块与现有系统结构进行比较分析,模块划分方案将零散的零部件聚合为模块,提高了传动系统的模块化程度.研究表明,传动系统的模块化设计有助于实现整机的模块化和标准化,对其它装备的模块化设具有参考价值.2.会议论文 陈威.迟宝山 工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制 2001 齿轮传动系统噪声是工程机械的主要噪声源之一.为控制现役和设计新的低噪声工程机械,论述了齿轮传动系统噪声产生的原因及频谱分析方法.介绍了多种降低噪声的措施,其中包括:有限元模态分析;静力分析;动力响应分析;涂层降噪;磁性阻尼;采用含有纳米金刚石添料的润滑油;用合理配置筋板的方法限制齿轮箱体的振动;对高速回转轴进行动

31、平衡;提高齿轮加工精度;用齿顶修缘和阻尼方法减少齿轮噪声;研制金属橡胶隔振器;应用形状记忆合金;提高装配质量.最后还提出了一些低噪声工程机械设计原则.并且认为这是控制工程机械噪声的根本途径.3.学位论文 刘凯杰 工程机械新型传动系统关键技术研究与试验 2008 在车辆百余年的发展历程中,工程车辆传动系大多采用传统而成熟的机械传动方式，以及在此基础上发展起来的液力-机械传动方式。20世纪80年代后,液压传动或液压-机械传动的工程车辆传动方式得到了较快的发展。REXROTH、SAUER-DANFOSS公司的行驶车辆液压传动装置(闭式静液压传动系统)在工程车辆上得到广泛应用，主要是因为这种传动方式发

32、挥了液压传动系统和机械传动系统的特点及其相对的低成本优势,实现了工程车辆的分段无级变速控制和传动系统的高效率(相对液力-机械传动系统),在一定程度上有效地提高了工程车辆的行驶性能,操作简单舒适。静液压闭式传动系统成为现代工程车辆传动系的重要形式。基于液压传动系统和机械传动系统的发展趋势和各自的技术优势,本文开展液压传动系统和机械传动系统相结合的传动形式的试验研究。由于研究需要特建立试验平台即工程车辆传动系试验台进行研究试验。旨在对液压泵与液压马达、液压泵与动力系统之间的功率匹配问题,复合变速系统的运动学、动力学特性,特别是在各种工况条件下的复合变速系统的换挡特性；以及进一步对开发满足工程车辆性

33、能需要的控制软件,控制策略等方而的研究。从而弥补国内关于液压和机械传动匹配及变速特性研究等方面的空白。1.自主设计工程车辆传动泵试验台系统,试验台系统主要由闭式液压传动系统和机械传动系统组成。闭式液压传动系统由电液比例控制的变量液压泵和电控变量液压马达组成,机械传动系统是由传统的机械传动各组件如变速器、车桥等组成。2.根据建立工程车辆传动系试验台系统的需要设计与之相配套的动力系统、冷却系统、控制系统等。3.根据设计需要对各个系统元器件及部件进行参数匹配、选型、购买,并对各个元器件的安装支撑进行设计制造,从而对各个系统能够成功进行安装调试,确保试验台架正常运行。4.设计中建立了变量泵和变量码达组

34、成的闭式系统的传递函数,构造了整个行驶液压驱动系统的动态数学模型,利用MATLAB软件,建立的静压机械传动系统的行走机构的仿真模型,对其动态特性进行了仿真计算,分析变量泵和变量马达排量改变时系统速度的变化规律。为以后的试验做好准备。5.本设计主要创新点体现在电液比例控制的液压泵和液压码达系统、复合变速系统、CAN总线控制与LCD显示、液压冷却与转向控制等方面。4.期刊论文 李小全.刘安心.刘红良 基于CAD的工程机械传动系统模块化设计与应用-机械制造2005,43(10)基于模块化理论和方法,划分了工程机械传动系统的各个结构模块,并以工程机械齿轮传动系统模块化设计为例,运用CAD技术对各模块单

35、元进行了设计与实现,旨在提高其设计效率和设计质量.5.期刊论文 王晓晖.张庆武.刘春朝.WANG Xiao-hui.ZHANG Qing-wu.LIU Chun-chao 工程机械液力传动系统油温高分析与研究-液压气动与密封2008,28(5)本文对工程机械在工作过程中液力传动系统变矩器、变速箱出现油温过高原因进行分析,结合现场维修案例,对工程机械液力传动系统热平衡进行分析计算,对油温过高的主要原因进行分析排查对现场维修和改进设计具有指导意义.6.期刊论文 全子明 工程机械液压传动系统的故障分析与维修处理-广东建材2009,25(5)文结合笔者多年工程机械技术管理实践,从工程机械液压传动系统故

36、障的特点分析入手,详细介绍工程机械中几种常用液压器件故障的分析与判断方法、并对工程机械液压传动系统的故障排除措施及故障预防进行了详细阐述和总结.7.学位论文 谭轶群 工程机械传动系统的参数优化设计 19898.期刊论文 洪津.卫新亮.HONG Jin.WEI Xin-liang 基于模糊控制的工程机械传动系统保养技术研究-煤矿机械2009,30(6)介绍了一种工程机械传动系统的保养技术方法,该方案通过建立一个利用模糊控制方法的工程机械与保养设备之间的循环清洗系统,以实现清洗保养过程的智能化,可有效改善工程机械的技术状况,提高企业经济效益.9.学位论文 李叶妮 液压动态性能测试系统的设计与开发

37、2008 液压传动系统以其结构轻小、速度刚度大、配置柔性大、易于实现动力传输和控制等优点，广泛地应用于冶金、船舶、飞机、汽车、工程机械、工业设备、润滑系统等领域。液压系统性能的好坏直接影响到整机的性能，对液压系统动态性能测试系统的研究将对产品性能的测试、产品的设计开发以及优化、故障诊断等方面产生巨大的影响。本研究以福建省重大专项课题“工程机械液压系统动态性能测试试验平台的研发”为背景，设计出目前国内首次开发完成的模块化、多接口、通用型的工程机械液压系统动态性能试验系统，并完成对各种工程机械液压系统的性能测试。整个试验系统分为三个部分：油源系统、试验台架系统和计算机测控系统。本文针对工程机械液压

38、试验物理平台采集点多，采集量大的特点，为了更好地实现各类变量的控制和数据的采集，计算机测控系统采用上下位机结构。上位机可实现32通道的通用模拟量采集，8通道的模拟量同步采集，4通道模拟量输出控制；下位机可以直接实现对液压系统温度、压力、流量、转速等的控制；系统可扩展性好，界面友好。本研究基于LabVIEW8.0的软件平台重点完成上位机软件的设计开发，采用模块化设计方法，软件系统包括通讯模块、远程控制模块、系统标定模块、工况记录模块、动态测试模块、数据分析模块，经过不断的调试更正，得到能够精确满足要求的稳定运行系统。主要实现了加载压力的直接控制、系统标定、实时数据采集、数据处理分析、报告生成等，

39、同时可以实现流量、转速、加载压力以及温度的远程控制。本系统目前已投入使用并开始进行液压系统的各项动态性能试验测试，能够完成：1、各类工程机械液压系统动态性能测试，并实现液压系统各测试点的数据采集，图像的显示以及数据的分析与处理等；2、实现对液压系统的动态加载控制及模拟加载试验测试；3、实现了室内超常规的试验测试,如恒温、高温、温升、变速、变扭矩等试验测试；4、实现对部分液压元件的动态性能试验测试,包括液压泵、阀、缸、高压管、过滤器、冷却器和加热器等的试验测试；5、实现对各类执行机构的运动与动力特性和动态性能试验测试等。该研究成果已通过国家级验收，对通用化液压系统的性能测试平台开发具有一定的指导意义；对工程机械液压系统乃至整机性能的改善、创新设计提供了有效的保证，并为未来进行半物理仿真及仿真试验的研究提供了基本条件。10.期刊论文 蔡宏亮.王美平 工程机械传动系统的油温控制-北方交通2009(2)介绍了工程机械传动系统油温控制的几种方法.引证文献(1条)引证文献(1条)1.韩霞 瞬时重合度恒定的齿轮传动原理及传动性能研究学位论文硕士 2006 本文链接：http:/